Донорно-акцепторна взаємодія

Властивості ковалентного хімічного зв'язку, утвореної за донорно-акцепторного механізму, нічим не відрізняються від властивостей зв'язків, утворених за обмінним механізмом (наприклад, зв'язку N-H в амонії (NH4 +) або зв'язку O-H в Гидроксоній (Н3 O +)). Донорами зазвичай виступають атоми азоту. кисню. фосфору. сірки та ін. мають неподілені електронні пари на валентних орбіталях малого розміру. Роль акцептора можуть виконувати іонізований атом водню H +. деякі p-метали (напр. алюміній при утворенні іона AlH4 -) і, особливо, d-елементи. мають незаповнені енергетичні осередки в валентном електронному шарі.

обмінний механізм

При цьому взаємодії мова може йти, наприклад про органічні донорах, зокрема - π-донорах, наприклад, тетракіс (диметиламіно) етилену (ТДАЕ), інших ненасичених аминосоединений, металлоценах і т. П. І органічних акцептором, таких як фулерени або хінодіметани з акцепторними заступниками. При взаємодії таких з'єднань утворюється комплекс з переносом заряду, в якому негативно заряджений акцептор і позитивно заряджений донор взаємодіють електростатично. Важливу роль відіграють такі системи, де в основному електронному стані перенесення заряду тільки частковий, тоді як стан з практично повним перенесенням заряду може бути отримано при фотовозбужденіі. Подібні системи, донорно-акцепторні діади, а також тріади, в яких між донором і акцептором впроваджена мостиковая група, яка сприяє підвищенню часу життя стану з переносом заряду, можуть використовуватися для створення пристроїв для перетворення сонячної енергії (Штучний фотосинтез). Взагалі, перенесення заряду в різних його формах і проявах грає ключову роль в багатьох біологічних процесах.

Донорно-акцепторні механізм

Схема освіти донорно-акцепторних зв'язків в комплексі Cr (NH3) 6 3+ При утворенні іона Cr 3+ виникають 3 додаткові вільні орбіталі (дві - 3d, одна - 4s), які поряд з 4p -орбіталямі заповнюються 6 парами електронів від молекул NH3. що беруть участь в утворенні даного комплексу.

Саме з позицій донорно-акцепторного механізму описується освіту локалізованих ковалентних зв'язків в молекулах і молекулярних іонах комплексних (координаційних) сполук. зв'язок формується за рахунок неподіленої пари електронів ліганду і вільної орбіталі атома-комплексоутворювача. Донорно-акцепторні механізм також описує утворення проміжних продуктів (інтермедіатів) реакції, наприклад, комплексів з переносом заряду.

Модель донорно-акцепторного механізму існує тільки в рамках уявлень про валентність як про локалізацію електронної щільності при утворенні ковалентних зв'язків (метод валентних схем). В рамках методу молекулярних орбіталей необхідності в подібних уявленнях немає.

Цей вид донорно-акцепторної взаємодії - основний спосіб утворення комплексних з'єднань. Подібна взаємодія відповідає за багато кислотно-основні перетворення, пов'язані з перенесенням іона водню (акцептора), а також утворення супрамолекулярних наноструктур.